Anatomia - Por que o motor falha?

Hungaroring e Valência. Nas duas corridas a cena se repetiu. Um carro vermelho, rodeado de fumaça para em plena reta. Motor estourado. Fim de corrida. Este foi o destino de Massa e Raikkonen há algumas corridas. A Ferrari perdera dois motores em provas próximas. E agora, uma nuvem negra de preocupação paira sobre Maranello. E com razão. Semana passada a F1 correu em Spa, onde se acelera 70% da volta. Neste domingo, o desafio será vencer a velocíssima pista de Monza, onde os carros rasgam a reta a 340km/h. E os motores se esgoelam durante 76% da volta. E com a regra de 1 motor para 2 corridas, Raikkonen e muita gente do grid estará na segunda corrida do motor, após as altas exigências da Bélgica. Mas a gente se pergunta: o que leva um motor a falhar de forma tão repentina?

O motor é famoso por ser o coração do carro de F1 (e de qualquer outro, é claro). Obviamente, na categoria mais TOP do automobilismo, os motores têm que cumprir uma série de exigências. Certamente, se eu tivesse que escolher ser uma parte de um carro de Fórmula 1, eu não ecolheria ser o motor! Trabalha em regime de temperaturas incrível, gira que nem louco (a 19000rpm), tem seu funcionamento dependente de outros sistemas (eletrônico, hidráulico, pneumático), bebe que nem um doido, tem que ser ao mesmo tempo leve, resistente e confiável. E no final, ainda te culpam se algo vai mal. Fora que depois de duas corridas...

Por isso mesmo, todos estão de olho no motor. Entretanto, nem sempre as coisas vão bem. É de se esperar que um sistema que trabalha a temperaturas tão severas, com fluidos em altíssima velocidade e com tantas partes móveis vá apresentar alguns problemas. As equipes obviamente fazem de tudo para evitá-los, mas às vezes eles acontecem. As principais causas de falhas em motores de F1 podem ser assim divididas:

1 - Defeitos de fabricação, componentes novos defeituosos

Estas são as principais causas de falha no início da vida do motor. Como é composto por muitas peças e estas precisam trabalhar juntas de forma perfeita, algumas falhas são cometidas durante a montagem e a manufatura de certos componentes. Assim, logo que o motor está pronto, passa pelo dinamômetro, onde haverá o famoso "amaciamento", para que as coisas entrem em seu devido lugar e para que se tenha a certeza que o motor que será instalado no carro está funcionando bem. Segundo a Ferrari, um jogo de bielas com peqenos defeitos de fabricação foram as causas das recentes falhas nos motores de Massa e Raikkonen.

2 - Fadiga

Motores da F1 são feitos para durar normalmente 2 corridas. Comparando com nossos carrinhos de cada dia é até covarde. Nossos motores, com bloco em aço são feitos para aguentar milhares e milhares de quilômetros, considerando que nem todo mundo vai usar combustível de qualidade ou lembrar de trocar o óleo. Já na F1 as coisas são muito diferentes. Os motores geralmente os blocos são fabricados em liga de Magnésio e (cuja composição é segredo de Estado) e pistões em liga de Alumínio, para garantir leveza ao conjunto. Entretanto, esses materiais leves devem ser também resistentes, dadas as condições de operação do componente. E são essas condições severas de operação, como altíssima velocidade de rotação, variações bruscas de temperatura e vibrações que muita vezes geram a famigerada "fadiga" dos materiais, tão presente em diversas situações na Engenharia. Neste caso, uma fissura que muitas vezes é imperceptível a olho nu, pode transformar-se em um rombo enorme por causa do esforço repetitivo durante uma corrida e mandar as esperanças de seu piloto para o beleléu!

3 - Problemas hidráulicos e pneumáticos:

O tal "problema hidráulico" já virou até piada. Sempre que o carro parava sem motivo e o piloto chegava para falar com a imprensa com cara de chuchu, todos já sabiam que ele iria dizer que fora vítima de problema hidráulico. Parece desculpa esfarrapada, mas os problemas hidráulicos respondem por boa parte das falhas no carro de F1. E com o motor não é diferente. Se o acionamento hidráulico que bombeia óleo lubrificante falhar, adeus corrida. Isso porque o lubrificante é importante, não só para diminuir o atrito das partes móveis, mas também para agir como detergente limpando a sujeira causada pela combustão, além de garantir que o motor não vai superaquecer, já que o óleo rouba o calor das partes mais quentes enquanto circula. Os problema pneumáticos também não ficam para trás nessa hora, já que os sistemas de abertura e fechamento de válvulas têm controle pneumático. Um descompasso pode causar falhas graves e irremediáveis, como o choque do pistão em alguma válvula aberta. Aí, é fumaça e óleo pra todo lado!

Válvula com acionamento pneumático

4 - Fatalidades e falhas humanas

Ah, as fatalidades da F1! Elas sempre aparecem e não poupam nem os motores. Sempre pode haver uma porca do tamanho de um caroço de mostarda que pode ter ficado solta em algum cilindro... Daí, com o esforço repetitivo da corrida e a pecinha no pistão são o prenuncio de uma carnificina automibilística. Dá pena até de pensar. Além disso, tem o fator Humano na história. Apesar de todo controle, da telemetria, das centenas de sensores, alguém sempre pode fazer uma bobagem. E muitas vezes a bobagem é cometida por aquela peça importante, que fica entre o volante e o cockpit...

5 - Superaquecimento

Malásia, Hungria, Valência, e tantas outras dependendo do gosto do El Niño e La Niña. A F1 sempre vai correr em condições climáticas duras. Essas corridas geralmente são disputadas sob forte calor, se quebrar ovo no asfalto ele frita. E fritam também os miolos dos engenheiros e mecânicos que ficam tentando resfriar as máquinas. O carro de F1 tem 2 entradas de ar laterais para o radiador, e os motores são refrigerados a água e ar. Mas em algumas corridas, as entradas de ar ficam obstruídas, limitando a ação do sistema de arrefecimento. Assim, o motor pode sofrer com o superaquecimento. Trabalhando a temperaturas mais altas que as suportáveis, alguns componentes importantes podem ser prejudicados, o que pode levar deflagrar uma falha catastrófica, com gases a altíssimas temperaturas tomando conta de tudo, o que faz o propulsor fundir.

Diagnóstico

Todas as operações do motor são monitoradas pelo sistema de telemetria. Temperaturas, pressão do óleo, abertura de borboleta são alguns dos parâmetros observados pelas equipes. Qualquer alteração importante é prontamente avaliada e demanda uma resposta. Geralmente, quando se percebe uma alteração significante, o regime de rotação é alterado para que se possa evitar o pior durante uma corrida. Porém, muitas vezes as falhas são repentinas e catastróficas, ou seja, não sobra muito a fazer senão lamentar...

Além do sistema de monitoração, certos exames são realizados nos motores para atestar sua saúde. Alguns deles são até velhos conhecidos nossos. Quando se quer fazer uma inspeção interna no motor sem desmontá-lo, geralmente se usa um endoscópio, semelhante ao que se utiliza na endoscopia (aquele exame chato que enfiam um cano com câmera na ponta goela abaixo para fuçar o estômago). Assim, a equipe pode avaliar algum dano interno, como microfissuras ou outras anomalias que podem gerar uma falha grave. Outro meio de diagóstico, são os raio-X e tomografia computadorizada. Alguns componentes passam por essas avaliações mais detalhadas e não destrutivas para verificar fissuras e trincas ou outros concentradores de tensão ainda em estágio inicial. A diferença é que são métodos de diagóstico menos portáteis que o endoscópio, por isso não são utilizados durante o fim de semana de corrida.

Com a regra de 1 motor por duas corridas as quebras de propulsores estão mais raras. Isso porque as equipes tiveram que investir em projetos mais robustos e confiáveis que os de antigamente, o que acarretou em motores projetados para aguentar mais tempo. Mesmo assim, vez ou outra vemos o motor de muita gente abrindo o bico por aí... Por isso, é bom as equipes manterem os olhos abertos em Monza, onde os excessos no acelerador podem ter graves consequências.